分析 (1)金屬棒先加速下滑,后勻速下滑時,速度達到最大,由閉合電路歐姆定律、法拉第定律和安培力公式推導出安培力表達式,根據(jù)平衡條件求出最大速度.
(2)根據(jù)能量守恒定律求出電阻上產(chǎn)生的熱量.
解答 解:(1)金屬棒做勻速直線運動時,速度達到最大,設(shè)為v.此時有:
感應(yīng)電動勢:E=BLv
感應(yīng)電流:I=$\frac{E}{R+r}$
金屬棒受到的安培力:F=BIL=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R+r}$
金屬棒做勻速運動,處于平衡狀態(tài),由平衡條件得:mgsinθ=F
聯(lián)立得:v=$\frac{mg(R+r)}{{B}^{2}{L}^{2}}$sinθ=$\frac{2×(8+2)}{0.{5}^{2}×{2}^{2}}$×sin30°=10m/s;
(2)在金屬棒ab靜止釋放到速度剛達到最大的過程中,金屬棒的重力轉(zhuǎn)化為金屬棒的動能和回路的內(nèi)能,設(shè)總的內(nèi)能為Q,根據(jù)能量守恒定律得:
Q=mgh-$\frac{1}{2}m{v}^{2}$=2J
電阻上產(chǎn)生的熱量為:QR=$\frac{R}{R+r}$Q=1.6J
答:(1)最大速度為10m/s.
(2)此過程中電阻中產(chǎn)生的熱量為1.6J.
點評 本題是電磁感應(yīng)與力學知識的綜合應(yīng)用,關(guān)鍵是安培力的分析和計算,它是聯(lián)系力學與電磁感應(yīng)的橋梁.
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 小分隊行軍路程s甲>s乙 | B. | 小分隊平均速度$\overline{v}$甲>$\overline{v}$乙 | ||
C. | 甲的位移大于乙的位移 | D. | y-x圖象表示的是位移圖象 |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:解答題
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:填空題
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:解答題
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 牛頓測出了萬有引力常量 | |
B. | 哥白尼提出了“地心說” | |
C. | 愛因斯坦建立了狹義相對論 | |
D. | 伽利略發(fā)現(xiàn)了太陽系行星運動三大定律 |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:解答題
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:填空題
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com